黄渤海海域大气气溶胶粒子谱的观测及反演研究

郭祺

中国海洋大学

摘要：

本文利用激光气溶胶粒径谱仪随东方红2号科考船现场测量得到了冬季黄渤海上空的气溶胶粒子数密度，分析了2011年和2013年黄渤海气溶胶粒子数密度的平均分布、黄海气溶胶数密度的经向分布以及气象条件等的影响。同时利用MODIS光学厚度数据对大气柱气溶胶粒子数密度谱进行反演。本文中主要研究内容及结果如下:　　1.渤海海域的直径在0.30～0.34μm和2～8μm范围内的大气气溶胶粒子数密度明显大于黄海;黄海海域气溶胶粒子数密度的经向分布有明显规律，主要呈低纬度到高纬度逐级升高;风速是大气气溶胶的重要成因之一，风速小于12m/s时，大气气溶胶粒子数密度随风速的增大而增大。大气气溶胶粒子浓度的日变化曲线，晴天时晚上的气溶胶粒子浓度较高，白天较低，且在凌晨O点达到同天最高值，中午时分到达最低值。　　2.利用2013年MODIS的光学厚度(λ=470nm、550nm、660nm、860nm、1240nm、1630nm、2130nm)数据反演黄渤海大气柱气溶胶粒子数密度谱，并对反演结果进行评价。结果显示，当快变函数中参数v*取2.0时，反演谱的值偏离真值较大;当v*取4.0时，反演谱不光滑，反演值有跳动;并且当v*取这两个值时，反演中快变函数出现的负值较多，在任一0.1°×0.1°的反演区域，反演谱不容易得出。因此，v*取3反演结果更接近实际，是此反演算法的最优选择。　　3.利用2010-2014五年的MODIS光学厚度数据反演得到大气气溶胶粒子谱，从而得到黄渤海海域大气气溶胶粒子数密度分布。分析了黄渤海海域的气溶胶粒子数密度季节性分布和区域性分布。结果表明:积聚模态的气溶胶粒子数密度比粗模态平均高出2-3个量级;两个模态的气溶胶在近海区域的值都高于远海区域;黄海海域近连云港处，积聚模态的气溶胶粒子数密度冬季最高，春秋次之，夏季最低，而粗模态的气溶胶粒子数密度在春冬两季偏高，夏秋偏低;对于渤海湾，积聚模态的气溶胶粒子数密度四季都较高，而粗模态的粒子数密度四季都较低。最后，在2010-2013年的气溶胶粒子数密度的年度分析中，结合积聚模态的高值位于黄海北部近渤海处、渤海以及黄海近连云港的近海范围内，且按年份来看，2010年的最高，2012年次之，2011年最低。粗模态的气溶胶数密度2011年较低，2011年与2012年较高，且2012年在黄海近连云港处出现近年来的最高点，到2013年又有降低。

关键词：海洋观测;大气气溶胶;粒子数密度谱;反演值;激光气溶胶粒径谱仪

授予单位：中国海洋大学

授予学位：硕士

学科专业：海洋信息探测与处理

导师姓名：阎逢旗

学位年度：2015

语种：中文

分类号：P714.2

页数：58

在线出版日期：2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）